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JP7554164B2 - Linear object installation method - Google Patents

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JP7554164B2 JP2021112100A JP2021112100A JP7554164B2 JP 7554164 B2 JP7554164 B2 JP 7554164B2 JP 2021112100 A JP2021112100 A JP 2021112100A JP 2021112100 A JP2021112100 A JP 2021112100A JP 7554164 B2 JP7554164 B2 JP 7554164B2
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Description

本発明は、地盤内に線状体を設置する方法に関する。 The present invention relates to a method for installing a linear body in the ground.

トンネルや地下空洞を構築する際に、線状体を地盤内に設置し、線状体を用いて地盤の状態を検出することがある。特許文献1には、地盤の変位を測定するための線状体として光ファイバケーブルを地盤内に設置する方法が開示されている。 When constructing a tunnel or underground cavity, a linear object is sometimes installed in the ground and used to detect the condition of the ground. Patent Document 1 discloses a method of installing an optical fiber cable in the ground as a linear object for measuring ground displacement.

特許文献1に開示された方法では、地盤に形成されたボーリング孔内に挿入された光ファイバケーブルが所定の位置に位置するように、光ファイバケーブルが取り付けられたパイプの外周面に周方向及び軸方向に沿って位置決めスペーサが設けられている。 In the method disclosed in Patent Document 1, positioning spacers are provided along the circumferential and axial directions on the outer surface of the pipe to which the optical fiber cable is attached so that the optical fiber cable inserted into a borehole formed in the ground is positioned at a predetermined position.

特開2002-156215号公報JP 2002-156215 A

特許文献1に開示された方法では、位置決めスペーサが、光ファイバケーブルが設置される範囲にわたって設けられる。このため、ボーリング孔が長いほど、多くの位置決めスペーサをパイプに取り付ける必要があり、また、光ファイバケーブルを所定の位置に位置させるためには、周方向及び軸方向において位置決めスペーサをできるだけ均等に取り付ける必要がある。このため、光ファイバケーブルをボーリング孔内に挿入する前の準備工数が増大し、結果として、施工期間が長引くおそれがある。 In the method disclosed in Patent Document 1, positioning spacers are provided over the range in which the optical fiber cable is to be installed. Therefore, the longer the borehole, the more positioning spacers must be attached to the pipe, and in order to position the optical fiber cable in the specified position, the positioning spacers must be attached as evenly as possible in the circumferential and axial directions. This increases the amount of preparation work required before inserting the optical fiber cable into the borehole, which may result in a longer construction period.

本発明は、地盤内に設置される線状体の位置決めを効率よく行うことを目的とする。 The present invention aims to efficiently position a linear body to be installed in the ground.

本発明は、地盤に形成された孔内に線状体を設置する線状体設置方法であって、先端部に前記孔の径方向外側に拡径可能な拡径体が設けられ、外周面に前記線状体が軸方向に沿って取り付けられた中空のパイプ材を前記孔内に挿入する挿入工程と、前記拡径体を径方向外側に拡径させて前記パイプ材の前記先端部を前記孔に対して固定する先端部固定工程と、前記孔の開口端において前記パイプ材の基端部を前記孔に対して固定する基端部固定工程と、充填ホースを通じて前記孔内に充填材を充填する充填工程と、を含み、前記パイプ材は、内側と外側とを連通する連通孔を有し、前記充填ホースの放出口は、前記連通孔よりも鉛直方向下方に配置され、前記充填工程では、前記パイプ材の外周面と前記孔の内壁面との間に前記充填材が前記開口端側から充填されることにより、前記連通孔を通じて前記孔内の空気が前記孔外へと排出される。
また、本発明は、地盤に形成された孔内に線状体を設置する線状体設置方法であって、先端部に前記孔の径方向外側に拡径可能な拡径体が設けられ、外周面に前記線状体が軸方向に沿って取り付けられた棒材を前記孔内に挿入する挿入工程と、前記拡径体を径方向外側に拡径させて前記棒材の前記先端部を前記孔に対して固定する先端部固定工程と、前記孔の開口端において前記棒材の基端部を前記孔に対して固定する基端部固定工程と、充填ホースを通じて前記孔内に充填材を充填する充填工程と、を含み、前記充填工程において前記孔内の空気を外部へ排出するための排気パイプが前記棒材に沿って設けられ、前記充填ホースの放出口は、前記排気パイプの開口端よりも鉛直方向下方に配置され、前記充填工程では、前記棒材の外周面と前記孔の内壁面との間に前記充填材が前記開口端側から充填されることにより、前記排気パイプを通じて前記孔内の空気が前記孔外へと排出される。
また、本発明は、地盤に形成された孔内に線状体を設置する線状体設置方法であって、先端部に前記孔の径方向外側に拡径可能な拡径体が設けられ、外周面に前記線状体が軸方向に沿って取り付けられた中空のパイプ材を前記孔内に挿入する挿入工程と、前記拡径体を径方向外側に拡径させて前記パイプ材の前記先端部を前記孔に対して固定する先端部固定工程と、前記孔の開口端において前記パイプ材の基端部を前記孔に対して固定する基端部固定工程と、充填ホースを通じて前記孔内に充填材を充填する充填工程と、を含み、前記充填工程において前記孔内の空気を外部へ排出するための排気パイプが前記パイプ材に沿って設けられ、前記充填ホースの放出口は、前記排気パイプの開口端よりも鉛直方向下方に配置され、前記充填工程では、前記パイプ材の外周面と前記孔の内壁面との間に前記充填材が前記開口端側から充填されることにより、前記排気パイプを通じて前記孔内の空気が前記孔外へと排出される。
The present invention is a linear body installation method for installing a linear body in a hole formed in the ground, the method including the steps of: inserting into the hole a hollow pipe material having a tip end provided with an expandable body that can be expanded radially outward of the hole and having the linear body attached along the axial direction to its outer peripheral surface; a tip end fixing step expanding the expandable body radially outward to fix the tip end of the pipe material to the hole; a base end fixing step fixing the base end of the pipe material to the hole at an open end of the hole ; and a filling step filling the hole with a filling material through a filling hose, the pipe material having a communication hole connecting the inside and outside, the discharge port of the filling hose being positioned vertically below the communication hole, and in the filling step, the filling material is filled between the outer peripheral surface of the pipe material and the inner wall surface of the hole from the open end side, thereby discharging air in the hole through the communication hole to the outside.
The present invention also relates to a linear body installation method for installing a linear body in a hole formed in the ground, the method including: an insertion step of inserting a rod material, the tip of which is provided with an expandable body that can be expanded radially outward of the hole, and the linear body attached to its outer peripheral surface along the axial direction, into the hole; a tip fixing step of expanding the expandable body radially outward to fix the tip of the rod material to the hole; a base end fixing step of fixing the base end of the rod material to the hole at an open end of the hole; and a filling step of filling the hole with filling material through a filling hose, wherein an exhaust pipe for discharging air in the hole to the outside in the filling step is provided along the rod material, and an outlet of the filling hose is positioned vertically below the open end of the exhaust pipe, and in the filling step, the filling material is filled between the outer peripheral surface of the rod material and the inner wall surface of the hole from the open end side, thereby discharging the air in the hole to the outside through the exhaust pipe.
The present invention also relates to a linear body installation method for installing a linear body in a hole formed in the ground, the method including: an insertion step of inserting into the hole a hollow pipe material having a tip end provided with an expandable body that can be expanded radially outward of the hole and having the linear body attached along the axial direction to its outer peripheral surface; a tip fixing step of expanding the expandable body radially outward to fix the tip end of the pipe material to the hole; a base end fixing step of fixing the base end of the pipe material to the hole at an opening end of the hole; and a filling step of filling the hole with filling material through a filling hose, wherein in the filling step, an exhaust pipe for discharging air in the hole to the outside is provided along the pipe material, and an outlet of the filling hose is positioned vertically below the opening end of the exhaust pipe, and in the filling step, the filling material is filled between the outer peripheral surface of the pipe material and the inner wall surface of the hole from the opening end side, thereby discharging the air in the hole to the outside through the exhaust pipe.

本発明によれば、地盤内に設置される線状体の位置決めを効率よく行うことができる。 According to the present invention, it is possible to efficiently position a linear body to be installed in the ground.

本発明の実施形態に係る線状体設置方法により孔内に設置された線状体を示す図である。1 is a diagram showing a linear object installed in a hole by a linear object installation method according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の実施形態に係る線状体設置方法を時系列に沿って示す図である。1A to 1C are diagrams showing a linear object installation method according to an embodiment of the present invention in chronological order. 図2に続く本発明の実施形態に係る線状体設置方法を時系列に沿って示す図である。3A to 3C are diagrams showing a linear object installation method according to an embodiment of the present invention in chronological order, following FIG. 2 . 本発明の実施形態に係る線状体設置方法の変形例を示す図である。13A to 13C are diagrams illustrating a modified example of the linear object installation method according to the embodiment of the present invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る線状体設置方法について説明する。 Below, a linear object installation method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、図1から図3を参照して、本発明の実施形態に係る線状体設置方法によって、地盤に形成された孔内に線状体を設置する工程及び構成について説明する。ここでは、線状体が光ファイバケーブルである場合について説明する。なお、線状体としては、光ファイバケーブル以外に、高精度に温度、歪等を計測可能な線状部材である電線等が挙げられる。 First, referring to Figures 1 to 3, the process and configuration for installing a linear object in a hole formed in the ground using a linear object installation method according to an embodiment of the present invention will be described. Here, the case where the linear object is an optical fiber cable will be described. Note that, in addition to optical fiber cables, examples of the linear object include electric wires, which are linear members capable of measuring temperature, strain, etc. with high accuracy.

土木構造物の構築において、地滑り等の地盤の状態を把握することは重要であり、また、トンネル等の地下空洞の掘削に伴って地盤に生じる緩み域の進展を把握することは、安定した状態で掘削を進めるためには重要であることから、地中の歪みや緩み域を検出するために地盤に掘削されたボーリング孔内に光ファイバケーブルを設置することがある。 When constructing civil engineering structures, it is important to understand the condition of the ground, such as landslides. Also, understanding the progress of loose areas in the ground that occur during the excavation of underground cavities such as tunnels is important in order to proceed with the excavation in a stable state. Therefore, optical fiber cables are sometimes installed in boreholes excavated in the ground to detect distortions and loose areas in the ground.

ボーリング孔内に埋設された光ファイバケーブルは、地中の歪みや地盤の緩みに応じて歪みを生じることから、光ファイバケーブルの歪みを計測することにより地中の歪みや地盤の緩みを計測することができる。 Since optical fiber cables buried in a borehole are distorted in response to strain in the ground and loosening of the ground, it is possible to measure strain in the ground and loosening of the ground by measuring the strain in the optical fiber cable.

具体的には、光ファイバケーブルには入射されたパルス光を僅かに後方に散乱させる性質があり、この性質を利用することにより、光ファイバケーブルにおける複数位置での歪みを計測することが可能である。散乱光の周波数は光ファイバケーブルの歪みに依存するため、パルス光を光ファイバケーブルに入射し、散乱光の周波数を計測することにより光ファイバケーブルの歪みを計測することができる。また、光ファイバケーブルにパルス光を入射してから光ファイバケーブル内で発生した散乱光が入射位置に戻るまでの時間を測定することにより、散乱光が発生した位置、すなわち光ファイバケーブルに歪みが生じた位置を計測することができる。 Specifically, optical fiber cables have the property of slightly scattering incident pulsed light backwards, and by utilizing this property, it is possible to measure the strain at multiple positions in the optical fiber cable. Because the frequency of the scattered light depends on the strain in the optical fiber cable, it is possible to measure the strain in the optical fiber cable by injecting pulsed light into the optical fiber cable and measuring the frequency of the scattered light. In addition, by measuring the time it takes for the scattered light generated within the optical fiber cable to return to the incident position after pulsed light is injected into the optical fiber cable, it is possible to measure the position where the scattered light occurred, i.e., the position where the strain occurred in the optical fiber cable.

したがって、地盤に掘削されたボーリング孔内に光ファイバケーブルを埋設し、埋設された光ファイバケーブルの歪みを計測することによって、複数位置で生じた地中の歪みや地盤の緩みを計測することが可能となり、結果として、地盤の状態を正確に把握することができる。 Therefore, by burying an optical fiber cable in a borehole excavated in the ground and measuring the strain of the buried optical fiber cable, it is possible to measure the strain in the ground and loosening of the ground that occurs at multiple locations, and as a result, the condition of the ground can be accurately grasped.

ここで、トンネル等の地下空洞を掘削する際には、地下空洞の上方や側方における地盤の状態を把握する必要が生じるが、この場合、光ファイバケーブルが挿入されるボーリング孔は、鉛直方向上方や水平方向よりも上方に向けて形成されることになる。つまり、光ファイバケーブルを鉛直方向上方や水平方向よりも上方に向かって挿入した上で、ボーリング孔内に埋設する必要がある。 When excavating an underground cavity such as a tunnel, it is necessary to understand the condition of the ground above and to the sides of the underground cavity. In this case, the borehole into which the optical fiber cable is inserted is formed so that it faces upwards more vertically or horizontally. In other words, the optical fiber cable needs to be inserted vertically or horizontally and then buried in the borehole.

しかしながら、光ファイバケーブルは、一般的に撓みやすく、自立しにくいことから、鉛直方向上方や水平方向よりも上方に向かって形成されたボーリング孔内に10m以上の比較的長い距離にわたって光ファイバケーブルを単体で挿入することはほぼ不可能である。 However, optical fiber cables are generally flexible and difficult to stand on their own, so it is virtually impossible to insert an optical fiber cable alone over a relatively long distance of 10 m or more into a borehole formed vertically upward or higher than the horizontal direction.

また、光ファイバケーブルを地盤と一体化させるために、光ファイバケーブルが挿入されたボーリング孔内に、セメントベントナイト等のグラウトが充填されるが、鉛直方向上方や水平方向よりも上方に向けて形成されたボーリング孔内に重力に逆らってグラウトを充填することが必要となる。 In addition, to integrate the optical fiber cable with the ground, the borehole into which the optical fiber cable is inserted is filled with grout such as cement bentonite, but this requires filling the grout against gravity in boreholes that are formed vertically upward or higher than horizontally.

さらに、光ファイバケーブルが挿入されたボーリング孔内にグラウトを充填することができたとしても、光ファイバケーブルがボーリング孔内で曲がりくねった状態で埋設されてしまうと、ボーリング孔の内壁面と光ファイバケーブルとの間にほとんど隙間がない箇所や隙間が大きすぎる箇所が生じることとなる。このようにボーリング孔の内壁面と光ファイバケーブルとの間の間隔がばらついてしまうと、地山から光ファイバケーブルへと伝達される歪みにもばらつきが生じ、結果として、光ファイバケーブルにより地盤の状態を正確に把握することができなくなるおそれがある。 Furthermore, even if it is possible to fill the borehole with grout into which the optical fiber cable has been inserted, if the optical fiber cable is buried in a meandering state within the borehole, there will be places where there is almost no gap between the inner wall of the borehole and the optical fiber cable, or places where the gap is too large. If the gap between the inner wall of the borehole and the optical fiber cable varies in this way, the strain transmitted from the ground to the optical fiber cable will also vary, and as a result, there is a risk that the condition of the ground will not be accurately grasped using the optical fiber cable.

このような課題を解決するために、本実施形態に係る線状体設置方法では、図1~図3に示すように、地盤1に掘削されたボーリング孔2(孔)内に、棒材10とともに光ファイバケーブル50(線状体)を挿入した後、棒材10の先端部と基端部とをボーリング孔2に対して固定することによって、ボーリング孔2内における光ファイバケーブル50の位置決めを効率よく行い、ボーリング孔2がどのような方向に向けて掘削されている場合であっても、ボーリング孔の内壁面と光ファイバケーブルとの間の間隔が軸方向においてばらつかないようにしている。図1は、本実施形態に係る線状体設置方法によって、ボーリング孔2内に設置された光ファイバケーブル50及び光ファイバケーブル50の一部を保持する保持ユニット100の状態を模式的に示した概略図であり、図2の(A)~(C)及び図3の(A)~(C)は、本実施形態に係る線状体設置方法を時系列に沿って示した図である。 In order to solve such problems, in the linear body installation method according to the present embodiment, as shown in Figs. 1 to 3, a rod 10 and an optical fiber cable 50 (linear body) are inserted into a borehole 2 (hole) drilled in the ground 1, and then the tip and base ends of the rod 10 are fixed to the borehole 2, thereby efficiently positioning the optical fiber cable 50 in the borehole 2, and the distance between the inner wall surface of the borehole and the optical fiber cable does not vary in the axial direction, regardless of the direction in which the borehole 2 is drilled. Fig. 1 is a schematic diagram showing the state of the optical fiber cable 50 installed in the borehole 2 by the linear body installation method according to the present embodiment and the holding unit 100 that holds a part of the optical fiber cable 50, and Figs. 2(A) to 2(C) and 3(A) to 3(C) are diagrams showing the linear body installation method according to the present embodiment in chronological order.

まず、図1を参照し、後に詳述する線状体設置方法によって、ボーリング孔2内に設置された光ファイバケーブル50及び光ファイバケーブル50を保持する保持ユニット100について説明する。なお、以下ではボーリング孔2が鉛直方向上方に向かって掘削されている場合について説明する。 First, referring to FIG. 1, an optical fiber cable 50 installed in a borehole 2 by a linear object installation method described in detail below and a holding unit 100 that holds the optical fiber cable 50 will be described. Note that the following description will be given for a case in which the borehole 2 is drilled vertically upward.

保持ユニット100は、光ファイバケーブル50が軸方向に沿って取り付けられた棒材10(パイプ材10)と、棒材10(パイプ材10)の先端側に取り付けられ、ボーリング孔2の径方向外側に拡径可能な拡径体20と、棒材10(パイプ材10)に沿って設けられた充填ホース30と、を有する。棒材10は、ボーリング孔2の内径よりも十分に小さい外径を有する長尺部材であり、図1に示されるような中空のパイプ材10であることが好ましい。 The holding unit 100 has a rod 10 (pipe 10) to which an optical fiber cable 50 is attached along the axial direction, an expander 20 attached to the tip of the rod 10 (pipe 10) and capable of expanding radially outward of the borehole 2, and a filling hose 30 provided along the rod 10 (pipe 10). The rod 10 is a long member having an outer diameter sufficiently smaller than the inner diameter of the borehole 2, and is preferably a hollow pipe 10 as shown in FIG. 1.

パイプ材10は、ポリ塩化ビニル等の樹脂で形成された中空の管状部材であり、軸方向に貫通して形成された内部通路11と、内部通路11の内周面において一端が開口しパイプ材10の内側と外側とを連通する連通孔12と、を有する。連通孔12は、保持ユニット100がボーリング孔2内に挿入された状態において、パイプ材10の先端側に形成されており、後述の充填工程において、ボーリング孔2内の空気をボーリング孔2外へ排出する排出口として機能する。 The pipe material 10 is a hollow tubular member made of resin such as polyvinyl chloride, and has an internal passage 11 formed by penetrating in the axial direction, and a communication hole 12 that opens at one end on the inner peripheral surface of the internal passage 11 and communicates between the inside and outside of the pipe material 10. The communication hole 12 is formed at the tip side of the pipe material 10 when the holding unit 100 is inserted into the borehole 2, and functions as an exhaust port that exhausts air from within the borehole 2 to the outside of the borehole 2 during the filling process described below.

拡径体20は、供給される流体の圧力に応じて径方向外側に向かって膨張する膨張部22と、膨張部22を径方向内側において支持する支持部21と、加圧された流体を供給する供給パイプ24と、を有する。図1には、膨張部22がボーリング孔2の径方向外側に向かって膨張し、ボーリング孔2の内壁面を膨張部22が押圧している状態が示されている。このように膨張部22が膨張した状態において、膨張部22の軸心と支持部21の軸心とは、ほぼ一致しており、これらは同心円状に配置される。 The expansion body 20 has an expansion section 22 that expands radially outward in response to the pressure of the fluid supplied, a support section 21 that supports the expansion section 22 radially inward, and a supply pipe 24 that supplies the pressurized fluid. Figure 1 shows the state in which the expansion section 22 expands radially outward of the borehole 2 and presses against the inner wall surface of the borehole 2. In this expanded state of the expansion section 22, the axis of the expansion section 22 and the axis of the support section 21 are approximately aligned, and they are arranged concentrically.

膨張部22は、外形が樽状または筒状に形成されたゴム製または金属製の部材であって、支持部21と膨張部22との間に形成される図示しない空間に供給される流体の圧力に応じて径方向外側へと膨張するよう支持部21により支持されている。 The expansion section 22 is a rubber or metal member having a barrel-shaped or cylindrical outer shape, and is supported by the support section 21 so as to expand radially outward in response to the pressure of the fluid supplied to the space (not shown) formed between the support section 21 and the expansion section 22.

拡径体20に供給される流体は、例えば、加圧された水であり、膨張部22は、水圧に応じた荷重でボーリング孔2の内壁面を押圧する。なお、拡径体20に供給される流体は、水に限定されず、圧縮空気や加圧された作動油であってもよい。 The fluid supplied to the expansion body 20 is, for example, pressurized water, and the expansion section 22 presses the inner wall surface of the borehole 2 with a load according to the water pressure. Note that the fluid supplied to the expansion body 20 is not limited to water, and may be compressed air or pressurized hydraulic oil.

支持部21は、軸方向に貫通して形成された貫通孔21aを有する筒状部材であり、軸方向一端部は、パイプ材10の先端部に図示しない結合部材を介して結合されている。支持部21がパイプ材10に結合されることで支持部21の貫通孔21aとパイプ材10の内部通路11とは連通した状態となる。 The support part 21 is a cylindrical member having a through hole 21a formed therethrough in the axial direction, and one axial end is connected to the tip of the pipe material 10 via a connecting member (not shown). When the support part 21 is connected to the pipe material 10, the through hole 21a of the support part 21 and the internal passage 11 of the pipe material 10 are in communication with each other.

一方、支持部21の軸方向他端面21bは、図1に示されるように、保持ユニット100がボーリング孔2内に挿入される際に、ボーリング孔2の底面2aに押し当てられる。つまり、支持部21の軸方向他端面21bは、ボーリング孔2内へ挿入される保持ユニット100の長さを規制する規制面として機能する。 On the other hand, as shown in FIG. 1, the other axial end surface 21b of the support portion 21 is pressed against the bottom surface 2a of the borehole 2 when the holding unit 100 is inserted into the borehole 2. In other words, the other axial end surface 21b of the support portion 21 functions as a regulating surface that regulates the length of the holding unit 100 inserted into the borehole 2.

供給パイプ24は、パイプ材10に軸方向に沿って取り付けられており、その一端24aは、支持部21と膨張部22との間に形成される空間に開口している。供給パイプ24の他端24bは、加圧された流体が供給パイプ24を通じて膨張部22に供給される前の段階では、ボーリング孔2の外において、図示しないポンプ等の流体供給源に接続され、膨張部22への流体の供給が完了した段階では、図1に示されるように、ボーリング孔2内に収容される。なお、一旦膨張した膨張部22の膨張状態を保持するために、供給された流体の逆流を防止する逆流防止弁が供給パイプ24上に設けられてもよい。 The supply pipe 24 is attached to the pipe material 10 along the axial direction, and one end 24a of the supply pipe 24 opens into the space formed between the support portion 21 and the expansion portion 22. The other end 24b of the supply pipe 24 is connected to a fluid supply source such as a pump (not shown) outside the borehole 2 before the pressurized fluid is supplied to the expansion portion 22 through the supply pipe 24, and is accommodated in the borehole 2 as shown in FIG. 1 when the supply of fluid to the expansion portion 22 is completed. In addition, in order to maintain the expanded state of the expansion portion 22 once it has expanded, a check valve that prevents the supplied fluid from flowing back may be provided on the supply pipe 24.

充填ホース30は、後述の充填工程においてボーリング孔2内に充填されるグラウト40が流通するホースであり、グラウト40を放出する放出口30aが、ボーリング孔2内において開口するようにパイプ材10に沿って取り付けられている。放出口30aの位置は、図1に示すように、保持ユニット100がボーリング孔2内に挿入された状態において、パイプ材10に形成された連通孔12よりも鉛直方向下方に設定されている。なお、放出口30aは、連通孔12よりも鉛直方向下方に配置されていればよく、例えば、ボーリング孔2の開口端2b付近に配置されていてもよい。充填ホース30の他端は、ボーリング孔2の外において、図示しないグラウト送出ポンプに接続される。 The filling hose 30 is a hose through which the grout 40 to be filled in the borehole 2 in the filling process described below flows, and the outlet 30a for discharging the grout 40 is attached along the pipe material 10 so as to open in the borehole 2. As shown in FIG. 1, the position of the outlet 30a is set vertically below the communication hole 12 formed in the pipe material 10 when the holding unit 100 is inserted in the borehole 2. Note that the outlet 30a only needs to be located vertically below the communication hole 12, and may be located, for example, near the opening end 2b of the borehole 2. The other end of the filling hose 30 is connected to a grout delivery pump (not shown) outside the borehole 2.

保持ユニット100により保持される光ファイバケーブル50は、図示しない複数の光ファイバと鋼製線材とが樹脂材で覆われた断面形状が扁平状の線状部材であり、光ファイバケーブル50の先端部50aは、先端面において反射が生じないように油脂、シリコン等のシール材によって閉塞処理されている。断面形状が扁平状の光ファイバケーブル50を用いることにより、内部の光ファイバに捩じれが生じてしまうことを避けつつ、パイプ材10の表面に沿って光ファイバケーブル50を一直線上に這わせることができる。 The optical fiber cable 50 held by the holding unit 100 is a linear member with a flat cross-sectional shape in which multiple optical fibers and steel wires (not shown) are covered with a resin material, and the tip 50a of the optical fiber cable 50 is sealed with a sealing material such as oil or silicone to prevent reflections from occurring at the tip surface. By using an optical fiber cable 50 with a flat cross-sectional shape, it is possible to run the optical fiber cable 50 in a straight line along the surface of the pipe material 10 while avoiding twisting of the optical fibers inside.

光ファイバケーブル50の先端部50aは、パイプ材10に形成された連通孔12を通じてパイプ材10の内部通路11及び支持部21の貫通孔21a内に挿入され、支持部21の軸方向他端面21b近傍に接着剤、シリコン等により固定される。ボーリング孔2は予め設定された所定の深さまで掘削されており、ボーリング孔2の底面2aに当接する軸方向他端面21bは、ボーリング孔2の最深部に位置することになることから、光ファイバケーブル50の先端部50aを軸方向他端面21bの近傍に固定しておくことによって、先端部50aをボーリング孔2に沿った地盤1の歪みを計測する際の基準点とすることができる。 The tip 50a of the optical fiber cable 50 is inserted into the internal passage 11 of the pipe material 10 and the through hole 21a of the support part 21 through the communication hole 12 formed in the pipe material 10, and is fixed near the other axial end face 21b of the support part 21 with adhesive, silicone, or the like. The borehole 2 is drilled to a predetermined depth, and the other axial end face 21b that abuts against the bottom surface 2a of the borehole 2 is located at the deepest part of the borehole 2. Therefore, by fixing the tip 50a of the optical fiber cable 50 near the other axial end face 21b, the tip 50a can be used as a reference point when measuring the distortion of the ground 1 along the borehole 2.

一方、光ファイバケーブル50の他端は、ボーリング孔2の外において、計測装置60に接続される。 Meanwhile, the other end of the optical fiber cable 50 is connected to a measuring device 60 outside the borehole 2.

なお、ボーリング孔2内に光ファイバケーブル50が挿入される際に、閉塞処理された先端部50aが傷付いたり破損してしまったりすることを防止するために、支持部21の貫通孔21aは、軸方向他端面21b側において閉塞されていてもよい。 In order to prevent the blocked tip 50a from being scratched or damaged when the optical fiber cable 50 is inserted into the borehole 2, the through hole 21a of the support part 21 may be blocked on the other axial end face 21b side.

また、支持部21内には、光ファイバケーブル50の先端部50aではなく、光ファイバケーブル50の折り返し部が固定されていてもよく、この場合、計測装置60には、光ファイバケーブル50の両端部が接続される。 In addition, the folded portion of the optical fiber cable 50 may be fixed in the support portion 21 instead of the tip portion 50a of the optical fiber cable 50, and in this case, both ends of the optical fiber cable 50 are connected to the measuring device 60.

パイプ材10の外周面に軸方向に沿って設けられる光ファイバケーブル50と供給パイプ24と充填ホース30との3つの部材は、固定テープ14によってパイプ材10に固定される。固定テープ14は、軸方向において所定の間隔で複数設けられる。 The three components, the optical fiber cable 50, the supply pipe 24, and the filling hose 30, which are arranged along the outer circumferential surface of the pipe material 10 in the axial direction, are fixed to the pipe material 10 by fixing tape 14. Multiple fixing tapes 14 are provided at predetermined intervals in the axial direction.

また、保持ユニット100は、ボーリング孔2の開口端2bにおいて、パイプ材10の基端部をボーリング孔2に対して固定するためのフランジ16をさらに有する。 The holding unit 100 further has a flange 16 at the open end 2b of the borehole 2 for fixing the base end of the pipe material 10 to the borehole 2.

フランジ16は、保持ユニット100がボーリング孔2内に挿入された状態において、ボーリング孔2の外側に突出するパイプ材10の基端部を支持するために設けられた板状部材であり、パイプ材10とパイプ材10の周りに設けられる光ファイバケーブル50及び充填ホース30とが挿通可能な挿通孔16aと、ボーリング孔2の開口部を取り囲むように地盤1に埋め込まれたアンカーボルト4が挿通する複数のボルト孔16bと、を有する。 The flange 16 is a plate-like member provided to support the base end of the pipe material 10 that protrudes outside the borehole 2 when the holding unit 100 is inserted into the borehole 2, and has an insertion hole 16a through which the pipe material 10 and the optical fiber cable 50 and filling hose 30 provided around the pipe material 10 can be inserted, and a number of bolt holes 16b through which anchor bolts 4 embedded in the ground 1 to surround the opening of the borehole 2 can be inserted.

フランジ16は、アンカーボルト4に螺合されたナット5が締め付けられることによって、ボーリング孔2に対して固定された状態となる、なお、フランジ16に形成される挿通孔16a及びボルト孔16bの位置やアンカーボルト4が埋め込まれる位置は、挿通孔16aに挿入されるパイプ材10の軸心がボーリング孔2の軸心とほぼ一致するように予め設定される。 The flange 16 is fixed to the borehole 2 by tightening the nut 5 screwed onto the anchor bolt 4. The positions of the insertion hole 16a and bolt hole 16b formed in the flange 16 and the position where the anchor bolt 4 is embedded are preset so that the axis of the pipe material 10 inserted into the insertion hole 16a approximately coincides with the axis of the borehole 2.

フランジ16の挿通孔16aは、パイプ材10とパイプ材10の周りに設けられる光ファイバケーブル50及び充填ホース30とが余裕をもって挿通可能な内径を有している。このため、フランジ16の挿通孔16aの内周面と、パイプ材10の外周面や光ファイバケーブル50及び充填ホース30と、の間には隙間が生じる。この隙間は、図示しないエポキシ系接着剤や超速硬セメント等のシール剤によって封止される。 The insertion hole 16a of the flange 16 has an inner diameter that allows the pipe material 10 and the optical fiber cable 50 and filling hose 30 provided around the pipe material 10 to be inserted with ease. As a result, a gap is created between the inner surface of the insertion hole 16a of the flange 16 and the outer surface of the pipe material 10, the optical fiber cable 50, and the filling hose 30. This gap is sealed with a sealant such as an epoxy adhesive or ultra-fast hardening cement (not shown).

また、フランジ16には、一端がボーリング孔2内において開口する図示しない封止材注入孔が設けられる。後述の基端部固定工程において、封止材注入孔を通じてボーリング孔2内のフランジ16近傍にウレタン材等の封止材18が注入されることによって、ボーリング孔2の開口端2bが閉塞され、ボーリング孔2内の空間は外部に対して遮断された状態となる。 The flange 16 is also provided with a sealant injection hole (not shown) whose one end opens into the borehole 2. In the base end fixing process described below, a sealant 18 such as a urethane material is injected through the sealant injection hole into the borehole 2 near the flange 16, thereby closing off the open end 2b of the borehole 2 and blocking off the space within the borehole 2 from the outside.

なお、フランジ16は、単一の板状部材である必要はなく、互いに部分的に重なり合うことにより挿通孔16aを形成する複数の部材によって構成された分割フランジであってもよい。また、封止材注入孔をフランジ16に形成することに代えて、封止材18を注入するための注入ホースを挿通孔16aに別途挿入してもよい。 The flange 16 does not have to be a single plate-like member, but may be a divided flange made up of multiple members that partially overlap each other to form the insertion hole 16a. Also, instead of forming a sealant injection hole in the flange 16, an injection hose for injecting the sealant 18 may be separately inserted into the insertion hole 16a.

封止材18が開口端2bに注入されることによって遮断されたボーリング孔2内の空間に、充填ホース30を通じてセメントベントナイト等のグラウト40(充填材)が充填されることにより、光ファイバケーブル50は、パイプ材10とともにボーリング孔2内に埋設され、地盤1とほぼ一体化された状態となる。なお、グラウト40が充填される際、ボーリング孔2内の空気は、パイプ材10の連通孔12及び内部通路11を通じてボーリング孔2の外へと排出される。 The space in the borehole 2 that has been blocked by injecting the sealing material 18 into the open end 2b is filled with grout 40 (filler) such as cement bentonite through the filling hose 30, so that the optical fiber cable 50 is buried in the borehole 2 together with the pipe material 10 and is substantially integrated with the ground 1. When the grout 40 is filled, the air in the borehole 2 is discharged to the outside of the borehole 2 through the communication hole 12 and internal passage 11 of the pipe material 10.

次に、図2及び図3を参照し、図1に示されるようにボーリング孔2内に光ファイバケーブル50を設置する方法について説明する。 Next, with reference to Figures 2 and 3, a method for installing an optical fiber cable 50 in a borehole 2 as shown in Figure 1 will be described.

まず、光ファイバケーブル50が取り付けられたパイプ材10を、ボーリング孔2内に挿入する挿入工程が行われる。 First, an insertion process is performed in which the pipe material 10 to which the optical fiber cable 50 is attached is inserted into the borehole 2.

この工程では、図2(A)に示すように、上記構成の保持ユニット100が鉛直方向上方に向かってボーリング孔2内へと徐々に挿入される。なお、この時点では、拡径体20の膨張部22は、膨張しておらず、拡径体20の外径はボーリング孔2の内径よりも小さい状態となっている。挿入工程は、拡径体20の支持部21の軸方向他端面21bがボーリング孔2の底面2aに当接した時点で完了する。 In this process, as shown in FIG. 2(A), the holding unit 100 having the above configuration is gradually inserted vertically upward into the borehole 2. At this point, the expansion portion 22 of the expansion body 20 is not expanded, and the outer diameter of the expansion body 20 is smaller than the inner diameter of the borehole 2. The insertion process is completed when the other axial end surface 21b of the support portion 21 of the expansion body 20 abuts against the bottom surface 2a of the borehole 2.

挿入工程が完了すると、続いて、ボーリング孔2内に挿入されたパイプ材10の先端部をボーリング孔2に対して固定する先端部固定工程が行われる。 Once the insertion process is complete, a tip fixing process is then carried out to fix the tip of the pipe material 10 inserted into the borehole 2 to the borehole 2.

この工程では、図2(B)に示すように、拡径体20を径方向外側に拡径させることによって、拡径体20が設けられたパイプ材10の先端側の部分がボーリング孔2に対して固定される。 In this process, as shown in FIG. 2(B), the tip portion of the pipe material 10 on which the expansion body 20 is provided is fixed to the borehole 2 by expanding the expansion body 20 radially outward.

具体的には、供給パイプ24を通じて膨張部22に加圧水を供給し、膨張部22を径方向外側に向かって膨張させる。膨張部22がボーリング孔2の内壁面を押圧する荷重を生じることによって、拡径体20を介してパイプ材10の先端部は、ボーリング孔2の略中央に固定された状態となる。換言すれば、保持ユニット100のうち、拡径体20が設けられた部分は、径方向へ移動することができない状態となっている一方、保持ユニット100のうち、ボーリング孔2の開口端2b付近に位置する部分は、まだ径方向への移動が可能な状態となっている。 Specifically, pressurized water is supplied to the expansion section 22 through the supply pipe 24, causing the expansion section 22 to expand radially outward. The expansion section 22 generates a load that presses against the inner wall surface of the borehole 2, and the tip of the pipe material 10 is fixed to approximately the center of the borehole 2 via the diameter expansion body 20. In other words, the part of the holding unit 100 where the diameter expansion body 20 is provided is in a state where it cannot move radially, while the part of the holding unit 100 located near the opening end 2b of the borehole 2 is still able to move radially.

このように先端部固定工程が完了すると、続いて、ボーリング孔2の開口端2bにおいてパイプ材10の基端部をボーリング孔2に対して固定する基端部固定工程が行われる。 Once the tip fixing process is completed in this manner, the base end fixing process is then carried out to fix the base end of the pipe material 10 to the borehole 2 at the open end 2b of the borehole 2.

この工程では、図2(C)に示すように、ボーリング孔2の外側に突出するパイプ材10の基端側の部分が、フランジ16を介して、ボーリング孔2に対して固定される。 In this process, as shown in FIG. 2(C), the base end of the pipe material 10 that protrudes outside the borehole 2 is fixed to the borehole 2 via a flange 16.

具体的には、まず、フランジ16の挿通孔16aにパイプ材10とパイプ材10の周りに設けられる光ファイバケーブル50及び充填ホース30とが挿入されるとともに、フランジ16のボルト孔16bに地盤1に埋め込まれたアンカーボルト4が挿入される。なお、光ファイバケーブル50と共にパイプ材10に沿って取り付けられた供給パイプ24は、先端部固定工程において膨張部22への加圧水の供給が完了すると、ボーリング孔2の開口端2b付近で切断され、切断端となる供給パイプ24の他端24bは、挿通孔16aに挿入されることなく、ボーリング孔2内に収容される。 Specifically, first, the pipe material 10 and the optical fiber cable 50 and filling hose 30 provided around the pipe material 10 are inserted into the insertion hole 16a of the flange 16, and the anchor bolt 4 embedded in the ground 1 is inserted into the bolt hole 16b of the flange 16. The supply pipe 24 attached along the pipe material 10 together with the optical fiber cable 50 is cut near the opening end 2b of the borehole 2 when the supply of pressurized water to the expansion section 22 is completed in the tip fixing process, and the other end 24b of the supply pipe 24, which is the cut end, is accommodated in the borehole 2 without being inserted into the insertion hole 16a.

そして、アンカーボルト4に螺合されたナット5が締め付けられることによって、フランジ16は、ボーリング孔2に対して固定される。 Then, the nut 5 threaded onto the anchor bolt 4 is tightened, thereby fixing the flange 16 to the borehole 2.

フランジ16がボーリング孔2に対して固定されることにより、後述の充填工程において充填材が充填されるパイプ材10の外周面とボーリング孔2の内周面との間の空間は、フランジ16によってほぼ閉塞された状態となる。つまり、フランジ16は、ボーリング孔2の内に充填される充填材が外部に漏れ出ることを防止する遮蔽部材として機能する。 By fixing the flange 16 to the borehole 2, the space between the outer peripheral surface of the pipe material 10, into which the filler material is filled in the filling process described below, and the inner peripheral surface of the borehole 2 is almost completely blocked by the flange 16. In other words, the flange 16 functions as a shielding member that prevents the filler material filled in the borehole 2 from leaking out.

また、フランジ16がボーリング孔2に対して固定されることによって、パイプ材10の基端部は、ボーリング孔2の略中央において径方向への移動が規制された状態、すなわち、ボーリング孔2に対して固定された状態となる。 In addition, by fixing the flange 16 to the borehole 2, the base end of the pipe material 10 is restricted from moving radially approximately at the center of the borehole 2, i.e., is fixed to the borehole 2.

このようにパイプ材10の先端部と基端部とがボーリング孔2に対して固定された時点で、パイプ材10に軸方向に沿って取り付けられた光ファイバケーブル50と、ボーリング孔2の内壁面と、の間の間隔は、軸方向においてほぼ同じ大きさとなる。つまり、パイプ材10の先端部と基端部とがボーリング孔2に対して固定されることによって、ボーリング孔2に対する光ファイバケーブル50の位置決めが完了する。 When the tip and base ends of the pipe material 10 are fixed to the borehole 2 in this manner, the distance between the optical fiber cable 50 attached to the pipe material 10 along the axial direction and the inner wall surface of the borehole 2 becomes approximately the same in the axial direction. In other words, by fixing the tip and base ends of the pipe material 10 to the borehole 2, the positioning of the optical fiber cable 50 relative to the borehole 2 is completed.

また、基端部固定工程では、ボーリング孔2内にグラウト40を充填する充填工程の準備工程として、ボーリング孔2の開口端2bに封止材18を注入する注入工程が併せて行われる。注入工程は、後述の充填工程においてボーリング孔2内に充填されるグラウト40が、ボーリング孔2の開口端2bから外部へと漏れ出てしまうことを防止するために行われる。 In addition, in the base end fixing process, an injection process is also performed to inject a sealant 18 into the open end 2b of the borehole 2 as a preparation process for the filling process to fill the borehole 2 with grout 40. The injection process is performed to prevent the grout 40 filled in the borehole 2 in the filling process described below from leaking out from the open end 2b of the borehole 2.

注入工程では、図3(A)に示すように、フランジ16に設けられた図示しない封止材注入孔を通じて、ボーリング孔2内にウレタン材等の封止材18が注入される。 In the injection process, as shown in FIG. 3(A), a sealant 18 such as a urethane material is injected into the borehole 2 through a sealant injection hole (not shown) provided in the flange 16.

具体的には、まず、封止材18がボーリング孔2の外に漏れ出ることを防止するために、フランジ16の挿通孔16aの内周面と、パイプ材10の外周面や光ファイバケーブル50及び充填ホース30と、の間の隙間に、シール剤として超速硬セメント(急結セメント)等が塗布される。なお、シール剤の塗布は、挿通孔16aにパイプ材10等が挿入される際に行われてもよいし、挿通孔16aにパイプ材10等が挿入された後に行われてもよい。また、フランジ16と地盤1との接触面にもシール剤を塗布しておいてもよい。 Specifically, first, in order to prevent the sealing material 18 from leaking out of the borehole 2, a sealant such as ultra-fast-setting cement (quick-setting cement) is applied to the gap between the inner circumferential surface of the insertion hole 16a of the flange 16 and the outer circumferential surface of the pipe material 10, the optical fiber cable 50, and the filling hose 30. The sealant may be applied when the pipe material 10 is inserted into the insertion hole 16a, or after the pipe material 10 is inserted into the insertion hole 16a. The sealant may also be applied to the contact surface between the flange 16 and the ground 1.

塗布されたシール剤が固化した時点で、フランジ16に設けられた封止材注入孔を通じて封止材18の注入が行われる。予め設定された量の封止材18の注入が完了すると、封止材注入孔は図示しないプラグ材によって封止される。 Once the applied sealant has solidified, the sealant 18 is injected through a sealant injection hole provided in the flange 16. Once the injection of a preset amount of sealant 18 has been completed, the sealant injection hole is sealed with a plug material (not shown).

ボーリング孔2内に注入された封止材18は、ボーリング孔2の開口端2bを閉塞するようにして固化する。これによりボーリング孔2内の空間は外部に対してほぼ遮断された状態、すなわち、ボーリング孔2内にグラウト40を充填しても、ボーリング孔2の開口端2bからグラウト40が外部へと漏れ出ることを抑制可能な状態となる。 The sealing material 18 injected into the borehole 2 solidifies so as to close the open end 2b of the borehole 2. This results in the space within the borehole 2 being almost completely sealed off from the outside, meaning that even if the borehole 2 is filled with grout 40, it is possible to prevent the grout 40 from leaking out of the open end 2b of the borehole 2.

続いて、注入工程を含む基端部固定工程が完了し、注入された封止材18が固化した時点、すなわち、開口端2bに注入された封止材18が固化したことによってパイプ材10の外周面とボーリング孔2の内周面との間の空間が外部に対して遮断された状態になった時点でボーリング孔2内にグラウト40を充填する充填工程が行われる。 Next, when the base end fixing process, including the injection process, is completed and the injected sealing material 18 has solidified, that is, when the sealing material 18 injected into the open end 2b has solidified and the space between the outer surface of the pipe material 10 and the inner surface of the borehole 2 is sealed off from the outside, the filling process is performed to fill the borehole 2 with grout 40.

この工程では、図3(B)に示すように、充填ホース30を通じて、ボーリング孔2内にグラウト40が充填材として注入される。 In this process, as shown in FIG. 3(B), grout 40 is injected as a filler into the borehole 2 through the filling hose 30.

具体的には、図示しない圧送ポンプから圧送されたグラウト40は、充填ホース30内を通り、放出口30aからボーリング孔2内へと放出される。ボーリング孔2内に放出されたグラウト40は、重力により鉛直方向下方に向かって流れ落ち、ボーリング孔2内の空間は、開口端2b側から徐々にグラウト40で満たされる。 Specifically, grout 40 pumped from a pressure pump (not shown) passes through the filling hose 30 and is discharged from the discharge port 30a into the borehole 2. The grout 40 discharged into the borehole 2 flows downward vertically due to gravity, and the space in the borehole 2 is gradually filled with grout 40 from the open end 2b side.

ボーリング孔2の開口端2b側は、上述のように封止材18によって閉塞されているため、ボーリング孔2の開口端2bからグラウト40が外部へと漏れ出ることは防止される。 The open end 2b of the borehole 2 is blocked by the sealing material 18 as described above, so that the grout 40 is prevented from leaking out from the open end 2b of the borehole 2 to the outside.

また、上述のように、パイプ材10には、パイプ材10の内側と外側とを連通する連通孔12が設けられていることから、ボーリング孔2内にグラウト40が充填されるのに伴って、ボーリング孔2内の空気は、連通孔12及び内部通路11を通じてボーリング孔2の外部へと排出される。 As described above, the pipe material 10 has a communication hole 12 that connects the inside and outside of the pipe material 10. As the borehole 2 is filled with grout 40, the air in the borehole 2 is discharged to the outside of the borehole 2 through the communication hole 12 and the internal passage 11.

そして、ボーリング孔2内にグラウト40がさらに充填されると、やがてグラウト40の液面は、図3(C)に示すように、連通孔12に至る。 When the borehole 2 is further filled with grout 40, the liquid level of the grout 40 eventually reaches the communication hole 12, as shown in Figure 3 (C).

充填されたグラウト40が連通孔12に到達すると、グラウト40の一部は、連通孔12及び内部通路11を通じてボーリング孔2の外部へと漏れ出る。このようにグラウト40がパイプ材10を通じて漏れ出たことが確認された時点で、充填ホース30を通じたグラウト40の圧送が停止され、充填工程が完了する。 When the filled grout 40 reaches the communication hole 12, some of the grout 40 leaks out of the borehole 2 through the communication hole 12 and the internal passage 11. When it is confirmed that the grout 40 has leaked out through the pipe material 10, the pressure transfer of the grout 40 through the filling hose 30 is stopped, and the filling process is completed.

上述のように先端部固定工程及び基端部固定工程が完了した時点で、ボーリング孔2に対する光ファイバケーブル50の位置決めは完了しており、充填工程の間においても光ファイバケーブル50の位置は保持される。特に、パイプ材10の先端部及び基端部の何れか一方ではなく、先端部及び基端部の両方がボーリング孔2に対して固定されることで、ボーリング孔2に対する光ファイバケーブル50の位置は、グラウト40の圧送の影響を受けて変位してしまうことなく、所定の位置に確実に保持される。 As described above, when the tip fixing process and base end fixing process are completed, the positioning of the optical fiber cable 50 relative to the borehole 2 is complete, and the position of the optical fiber cable 50 is maintained even during the filling process. In particular, by fixing both the tip and base ends of the pipe material 10 to the borehole 2, rather than just one of them, the position of the optical fiber cable 50 relative to the borehole 2 is reliably maintained in a predetermined position without being displaced by the pressure of the grout 40.

このため、充填工程において充填されたグラウト40が固化すると、光ファイバケーブル50は、図1に示すように、ボーリング孔2の内壁面との間の間隔が軸方向においてばらつくことなく、ほぼ同じ大きさとなっている状態でボーリング孔2内に埋設されることとなる。 Therefore, when the grout 40 filled in the filling process solidifies, the optical fiber cable 50 is embedded in the borehole 2 with the distance between the optical fiber cable 50 and the inner wall surface of the borehole 2 being approximately the same size without any variation in the axial direction, as shown in Figure 1.

このように光ファイバケーブル50が埋設されたボーリング孔2の周囲の地中の歪みは、ボーリング孔2の内壁面から固化したグラウト40を介して光ファイバケーブル50へとばらつきを生じることなく伝達される。したがって、上述のようにボーリング孔2内に設置された光ファイバケーブル50の歪みを測定することにより、地中の歪みの位置及び大きさを精度よく計測することができる。 In this way, the strain in the ground around the borehole 2 in which the optical fiber cable 50 is buried is transmitted from the inner wall surface of the borehole 2 through the solidified grout 40 to the optical fiber cable 50 without any variation. Therefore, by measuring the strain of the optical fiber cable 50 installed in the borehole 2 as described above, the position and magnitude of the strain in the ground can be measured with high accuracy.

なお、地盤1と光ファイバケーブル50との間に介在するグラウト40の強度及び剛性は、地中の歪み等の光ファイバケーブル50への伝達性を考慮し、地盤1の強度及び剛性と同程度か、それよりも小さく調整される。 The strength and rigidity of the grout 40 interposed between the ground 1 and the optical fiber cable 50 is adjusted to be equal to or smaller than the strength and rigidity of the ground 1, taking into consideration the transmission of strain and other factors underground to the optical fiber cable 50.

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。 The above embodiment provides the following advantages:

本実施形態に係る線状体設置方法によれば、先端部固定工程では、光ファイバケーブル50が軸方向に沿って取り付けられたパイプ材10の先端部がボーリング孔2に対して固定され、基端部固定工程では、ボーリング孔2の開口端2bにおいてパイプ材10の基端部がボーリング孔2に対して固定される。 According to the linear body installation method of this embodiment, in the tip fixing process, the tip of the pipe material 10 to which the optical fiber cable 50 is attached along the axial direction is fixed to the borehole 2, and in the base end fixing process, the base end of the pipe material 10 is fixed to the borehole 2 at the opening end 2b of the borehole 2.

このようにパイプ材10の先端部と基端部とがボーリング孔2に対して固定されることによって、パイプ材10に軸方向に沿って取り付けられた光ファイバケーブル50と、ボーリング孔2の内壁面と、の間の間隔は、軸方向においてほぼ同じ大きさとなる。つまり、パイプ材10の先端部と基端部とがボーリング孔2に対して固定されることによって、ボーリング孔2に対する光ファイバケーブル50の位置は所定の位置で確実に保持される。 By fixing the tip and base ends of the pipe material 10 to the borehole 2 in this manner, the distance between the optical fiber cable 50 attached to the pipe material 10 along the axial direction and the inner wall surface of the borehole 2 is approximately the same in the axial direction. In other words, by fixing the tip and base ends of the pipe material 10 to the borehole 2, the position of the optical fiber cable 50 relative to the borehole 2 is reliably maintained at a predetermined position.

したがって、上述の線状体設置方法によれば、ボーリング孔2内における光ファイバケーブル50の位置決めを効率よく行うことが可能である。 Therefore, the above-mentioned linear body installation method makes it possible to efficiently position the optical fiber cable 50 within the borehole 2.

そして、ボーリング孔2の内壁面との間の間隔が軸方向においてほぼ同じ大きさとなった状態で光ファイバケーブル50がボーリング孔2内に埋設されることによって、ボーリング孔2の周囲の地中の歪みは、ボーリング孔2の内壁面から固化したグラウト40を介して光ファイバケーブル50へとばらつきを生じることなく伝達される。したがって、ボーリング孔2内に設置された光ファイバケーブル50の歪みを測定することにより、地中の歪みの位置及び大きさを精度よく計測することができる。 The optical fiber cable 50 is buried in the borehole 2 with the distance between the optical fiber cable 50 and the inner wall surface of the borehole 2 being approximately the same in the axial direction, so that the strain in the ground around the borehole 2 is transmitted from the inner wall surface of the borehole 2 through the solidified grout 40 to the optical fiber cable 50 without any variation. Therefore, by measuring the strain of the optical fiber cable 50 installed in the borehole 2, the position and magnitude of the strain in the ground can be measured with high accuracy.

なお、次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせたりすることも可能である。 The following modified examples are also within the scope of the present invention, and it is possible to combine the configurations shown in the modified examples with the configurations described in the above embodiments, or to combine the configurations described in the different modified examples below.

上記実施形態では、供給パイプ24及び充填ホース30が、光ファイバケーブル50と共にパイプ材10の外周面に軸方向に沿って設けられている。これに代えて、供給パイプ24及び充填ホース30は、図4に示す変形例のように、パイプ材10の内部通路11を通して設けられていてもよい。 In the above embodiment, the supply pipe 24 and the filling hose 30 are provided along the axial direction on the outer circumferential surface of the pipe material 10 together with the optical fiber cable 50. Alternatively, the supply pipe 24 and the filling hose 30 may be provided through the internal passage 11 of the pipe material 10, as in the modified example shown in FIG. 4.

具体的には、供給パイプ24は、支持部21と膨張部22との間の空間に接続される一端が、連通孔12を通じてパイプ材10の外側へと引き出され、充填ホース30は、放出口30aが連通孔12を通じてパイプ材10の外側へと引き出される。なお、放出口30aは、連通孔12よりも鉛直方向下方に位置するように固定テープ14によってパイプ材10に固定される。 Specifically, one end of the supply pipe 24, which is connected to the space between the support section 21 and the expansion section 22, is pulled out to the outside of the pipe material 10 through the communication hole 12, and the discharge port 30a of the filling hose 30 is pulled out to the outside of the pipe material 10 through the communication hole 12. The discharge port 30a is fixed to the pipe material 10 by the fixing tape 14 so that it is located vertically below the communication hole 12.

この変形例では、フランジ16の挿通孔16aには、パイプ材10と光ファイバケーブル50とだけが実質的に挿入されることになるため、挿通孔16aの内周面とパイプ材10等との間の隙間をシール剤によって容易に封止することが可能となる。 In this modified example, only the pipe material 10 and the optical fiber cable 50 are inserted into the insertion hole 16a of the flange 16, so the gap between the inner surface of the insertion hole 16a and the pipe material 10, etc. can be easily sealed with a sealant.

また、上記実施形態では、光ファイバケーブル50が取り付けられる棒材10として中空のパイプ材10が用いられている。これに代えて、棒材10は、中実の棒状部材であってもよい。この場合、充填工程においてボーリング孔2内の空気を外部へ排出するための排気パイプが、棒材10に沿って別途設けられる。 In the above embodiment, a hollow pipe material 10 is used as the rod material 10 to which the optical fiber cable 50 is attached. Alternatively, the rod material 10 may be a solid rod-shaped member. In this case, an exhaust pipe for exhausting the air in the borehole 2 to the outside during the filling process is separately provided along the rod material 10.

また、上記実施形態では、拡径体20は、供給される流体の圧力に応じて径方向外側に向かって拡径する。これに代えて、拡径体20は、ボーリング孔2への挿入が完了した時点で拡径可能な構成を有していればどのような形式ものであってもよく、例えば、ボーリング孔2の底面2aに当接することで機械的に拡径するものや、底面2aへの当接またはスイッチ操作に応じて膨張部22を膨張させるガスを発生するガス発生器を備えたものであってもよい。 In the above embodiment, the expandable body 20 expands radially outward in response to the pressure of the fluid being supplied. Alternatively, the expandable body 20 may be of any type as long as it has a configuration that allows it to be expanded when insertion into the borehole 2 is complete. For example, it may be mechanically expanded by contacting the bottom surface 2a of the borehole 2, or may be equipped with a gas generator that generates gas to expand the expansion section 22 in response to contact with the bottom surface 2a or switch operation.

また、上記実施形態では、線状体が光ファイバケーブル50である場合について説明したが、ボーリング孔2内へ設置される線状体は、これに限定されず、地盤1の状態を検出可能な線状体であればどのようなものであってもよく、例えば、圧力や温度を検出可能な複数のセンサが等間隔で連結された線状体や熱電対等の金属線であってもよい。また、検出される地盤1の状態としては、地中の歪みに限定されず、地中の温度や圧力であってもよい。 In the above embodiment, the linear body is an optical fiber cable 50, but the linear body installed in the borehole 2 is not limited to this, and may be any linear body capable of detecting the state of the ground 1, for example, a linear body in which multiple sensors capable of detecting pressure or temperature are connected at equal intervals, or a metal wire such as a thermocouple. The state of the ground 1 to be detected is not limited to distortion in the ground, and may be the temperature or pressure in the ground.

また、上記実施形態では、ボーリング孔2が鉛直方向上方に向かって掘削された場合について説明したが、ボーリング孔2は、鉛直方向下方に向かって掘削されていてもよいし、水平方向または水平方向から所定の角度だけ上方または下方に向かって掘削されていてもよい。このようにボーリング孔2が掘削される場合であっても上述の方法によって、ボーリング孔2内における光ファイバケーブル50の位置決めを効率よく行うことが可能である。 In the above embodiment, the borehole 2 is drilled vertically upward, but the borehole 2 may be drilled vertically downward, or may be drilled horizontally or upward or downward at a predetermined angle from the horizontal. Even when the borehole 2 is drilled in this manner, the optical fiber cable 50 can be efficiently positioned within the borehole 2 by the above-mentioned method.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments merely show some of the application examples of the present invention, and are not intended to limit the technical scope of the present invention to the specific configurations of the above embodiments.

1・・・地盤
2・・・ボーリング孔(孔)
2a・・・底面
2b・・・開口端
10・・・棒材(パイプ材)
11・・・内部通路
12・・・連通孔
16・・・フランジ
18・・・封止材
20・・・拡径体
30・・・充填ホース
40・・・グラウト(充填材)
50・・・光ファイバケーブル(線状体)
60・・・計測装置
100・・・保持ユニット
1... Ground 2... Borehole (hole)
2a: bottom surface 2b: open end 10: rod material (pipe material)
11: Internal passage 12: Communication hole 16: Flange 18: Sealing material 20: Expansion body 30: Filling hose 40: Grout (filling material)
50...Optical fiber cable (linear body)
60: Measuring device 100: Holding unit

Claims (4)

地盤に形成された孔内に線状体を設置する線状体設置方法であって、
先端部に前記孔の径方向外側に拡径可能な拡径体が設けられ、外周面に前記線状体が軸方向に沿って取り付けられた中空のパイプ材を前記孔内に挿入する挿入工程と、
前記拡径体を径方向外側に拡径させて前記パイプ材の前記先端部を前記孔に対して固定する先端部固定工程と、
前記孔の開口端において前記パイプ材の基端部を前記孔に対して固定する基端部固定工程と、
充填ホースを通じて前記孔内に充填材を充填する充填工程と、を含み、
前記パイプ材は、内側と外側とを連通する連通孔を有し、
前記充填ホースの放出口は、前記連通孔よりも鉛直方向下方に配置され、
前記充填工程では、前記パイプ材の外周面と前記孔の内壁面との間に前記充填材が前記開口端側から充填されることにより、前記連通孔を通じて前記孔内の空気が前記孔外へと排出される、
線状体設置方法。
A linear object installation method for installing a linear object in a hole formed in ground, comprising the steps of:
an insertion step of inserting a hollow pipe material into the hole, the hollow pipe material having a distal end portion provided with a diameter expandable body radially outward of the hole and the linear body attached to an outer peripheral surface of the hollow pipe material along an axial direction;
a tip portion fixing step of fixing the tip portion of the pipe material to the hole by expanding the diameter expansion body radially outward;
a base end fixing step of fixing a base end of the pipe material to the hole at an open end of the hole;
and a filling step of filling the hole with a filler through a filling hose,
The pipe material has a communication hole that communicates between the inside and the outside,
The discharge port of the filling hose is disposed vertically below the communication hole,
In the filling step, the filler is filled between the outer circumferential surface of the pipe material and the inner wall surface of the hole from the opening end side, so that air in the hole is discharged to the outside through the communication hole.
Linear object installation method.
地盤に形成された孔内に線状体を設置する線状体設置方法であって、A linear object installation method for installing a linear object in a hole formed in ground, comprising the steps of:
先端部に前記孔の径方向外側に拡径可能な拡径体が設けられ、外周面に前記線状体が軸方向に沿って取り付けられた棒材を前記孔内に挿入する挿入工程と、an insertion step of inserting a rod material having an expandable body at a tip portion thereof radially outward of the hole, the rod material having the linear body attached to an outer peripheral surface thereof along an axial direction, into the hole;
前記拡径体を径方向外側に拡径させて前記棒材の前記先端部を前記孔に対して固定する先端部固定工程と、a tip portion fixing step of fixing the tip portion of the bar material to the hole by expanding the diameter expansion body radially outward;
前記孔の開口端において前記棒材の基端部を前記孔に対して固定する基端部固定工程と、a base end fixing step of fixing a base end of the bar to the hole at an open end of the hole;
充填ホースを通じて前記孔内に充填材を充填する充填工程と、を含み、and a filling step of filling the hole with a filler through a filling hose,
前記充填工程において前記孔内の空気を外部へ排出するための排気パイプが前記棒材に沿って設けられ、an exhaust pipe for exhausting air in the hole to the outside during the filling step is provided along the bar;
前記充填ホースの放出口は、前記排気パイプの開口端よりも鉛直方向下方に配置され、The discharge port of the filling hose is disposed vertically below the open end of the exhaust pipe,
前記充填工程では、前記棒材の外周面と前記孔の内壁面との間に前記充填材が前記開口端側から充填されることにより、前記排気パイプを通じて前記孔内の空気が前記孔外へと排出される、In the filling step, the filler is filled between the outer circumferential surface of the bar and the inner wall surface of the hole from the opening end side, so that air in the hole is exhausted to the outside of the hole through the exhaust pipe.
線状体設置方法。Linear object installation method.
地盤に形成された孔内に線状体を設置する線状体設置方法であって、A linear object installation method for installing a linear object in a hole formed in ground, comprising the steps of:
先端部に前記孔の径方向外側に拡径可能な拡径体が設けられ、外周面に前記線状体が軸方向に沿って取り付けられた中空のパイプ材を前記孔内に挿入する挿入工程と、an insertion step of inserting a hollow pipe material into the hole, the hollow pipe material having a distal end provided with a diameter expandable body radially outward of the hole and the linear body attached to an outer peripheral surface of the hollow pipe material along an axial direction;
前記拡径体を径方向外側に拡径させて前記パイプ材の前記先端部を前記孔に対して固定する先端部固定工程と、a tip portion fixing step of fixing the tip portion of the pipe material to the hole by expanding the diameter expansion body radially outward;
前記孔の開口端において前記パイプ材の基端部を前記孔に対して固定する基端部固定工程と、a base end fixing step of fixing a base end of the pipe material to the hole at an open end of the hole;
充填ホースを通じて前記孔内に充填材を充填する充填工程と、を含み、and a filling step of filling the hole with a filler through a filling hose,
前記充填工程において前記孔内の空気を外部へ排出するための排気パイプが前記パイプ材に沿って設けられ、an exhaust pipe for exhausting air in the hole to the outside during the filling step is provided along the pipe material;
前記充填ホースの放出口は、前記排気パイプの開口端よりも鉛直方向下方に配置され、The discharge port of the filling hose is disposed vertically below the open end of the exhaust pipe,
前記充填工程では、前記パイプ材の外周面と前記孔の内壁面との間に前記充填材が前記開口端側から充填されることにより、前記排気パイプを通じて前記孔内の空気が前記孔外へと排出される、In the filling step, the filler is filled between the outer circumferential surface of the pipe material and the inner wall surface of the hole from the opening end side, so that the air in the hole is exhausted to the outside of the hole through the exhaust pipe.
線状体設置方法。Linear object installation method.
前記基端部固定工程では、前記孔の開口端において、前記パイプ材または前記棒材の外周面と前記孔の内壁面との間に封止材が注入される、
請求項1から3の何れか1つに記載の線状体設置方法。
In the base end fixing step, a sealant is injected between an outer circumferential surface of the pipe or the rod and an inner wall surface of the hole at an opening end of the hole.
The linear object installation method according to any one of claims 1 to 3.
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